营养学 第三章

第三章主要内容▪一、三大产能营养素▪二、热能需要的组成部分▪三、人体能量消耗的测定方法▪四、能量代谢失衡▪五、来源及供给量▪体内的能量，一方面不断地释放出热量，维持体温的恒定并不断地向环境中散发，另一方面作为能源可维持各种生命活动的正常进行。

▪1. 能量的来源▪人体所需要的能量通常主要由食物来提供。

食物中所含有的营养素当中只有碳水化合物、脂肪、蛋白质能够在体内产生能量，营养学上将这三种营养素称为¡°产能营养素¡±。

另外，酒中的乙醇也能提供较高的热能。

2. 能值（1）食物能值：▪食物能值是食物彻底燃烧时所测定的能值，亦称¡°物理燃烧值¡±，或称¡°总能值¡±。

食物能值通常是用弹式测热器进行测定。

（2）生理能值：▪生理能值即机体可利用的能值。

▪三大产能营养素的生理能值分别确定为：▪碳水化合物17.15kJ×0.98（消化率98%）=16.8kJ/g▪ 4.1kcal×0.98 =4kcal/g▪脂肪39.54kJ×0.95（消化率95%）=37.6kJ/g▪9.45kcal×0.95=9kcal/g▪蛋白质（23.64-5.44）kJ×0.92（消化率92%）=16.7kJ/g▪（5.65-1.3）kcal×0.92=4kcal/g一、三大产能营养素1、碳水化合物：▪一般来说，机体所需能量的50%以上是由食物中的碳水化合物提供的。

▪食物中的碳水化合物经消化产生的葡萄糖被吸收后，一部分产能被机体利用，另一部分以糖原的形式贮存在肝脏和肌肉中。

▪通常情况下，脑组织消耗的能量均来自碳水化合物在有氧条件下的氧化，因而脑组织细胞对缺氧非常敏感。

另外，脑组织细胞贮存的糖原细胞又极少，代谢消耗的碳水化合物主要来自血糖，所以脑功能对血糖水平有很大的依赖性。

▪2、脂肪：▪脂肪含能量最高，是体内各种能源物质的主要贮存形式。

正常情况下，人体所消耗的能源物质中有40~50%来自体内的脂肪。

3、蛋白质：▪一般蛋白质不做为能源物质供能，人体在一般情况下主要利用碳水化合物和脂肪氧化供能。

但在特殊情况下，如长期不能进食或消耗量过大时，体内的糖原和贮存脂肪已大量消耗后，将依靠组织蛋白质分解产生氨基酸来获得能量，以维持必要的生理功能。

▪蛋白质通常分解为氨基酸，做为合成机体细胞成分以实现自我更新，也可合成酶、激素等生物活性物质。

二、热能需要（或消耗）的组成部分▪能量需要（或消耗）=基础代谢+ 体力活动所需（或消耗）热能+ 食物热效应+ 生长发育所需要（或消耗）的能量（一）基础代谢（BM）：▪(1)定义：基础代谢（basal metabolism）是维持生命最基本活动所必需的能量。

具体地说，它是在机体处于清醒、空腹（进食后12～16h）、静卧状态，环境温度18～25℃时所需能量的消耗。

▪（2）基础代谢率：指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积（或每公斤体重）的能量消耗。

▪一般来说，基础代谢占人体总热能消耗的60~70%。

▪一般相对来说，男性>女性，儿童和青少年>成人，寒冷气候下>温热气候下。

(3)基础代谢能量消耗（basic energy expenditure,BEE）的测定▪①用体表面积进行计算：体表面积（m2）=0.00659×身高（cm）+0.0126×体重（kg）-0.1603 ▪基础代谢能量消耗=体表面积×BMR ×24人体基础代谢率▪②WHO建议的计算方法：WHO于1985年推荐使用下列公式（表3-2），计算一天的基础代谢热能消耗。

③直接用公式计算▪男BEE＝66+13.7×体重(kg)+5.0×身长(cm)－6.8×年龄(y)▪女BEE＝65.5+9.5×体重(kg)+1.8×身长(cm)－4.7×年龄(y)④简单的方法成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ),女性按0.95kcal(3.97kJ)，和体重相乘直接计算⑤WHO于1985年推荐使用静息代谢率(resting metabolic rate，RMR)代替BMR ，计算一天的基础代谢能量消耗。

WHO于1985年提出用静息代谢率(resting metabolic rate，RMR)代替BMR 2、影响基础代谢因素：（1）体表面积（体型与机体构成）：相同体质量者，瘦高体型的人体表面积大，其基础代谢率高于矮胖者，人体瘦体组织消耗的热能占基础代谢的70%--80%（2）年龄及生理状态：生长期的婴幼儿基础代谢率，随年龄增长而下降。

一般成人<儿童，老年人<成年人（3）性别：同龄女性基础代谢率低于男性5~10%（4）环境温度与劳动强度：寒冷气温下>温带气温下；劳动强度高者>低者（5）应激状态：一切应激状态均可使基础代谢升高。

（6）激素：激素对细胞的代谢及调节都有较大影响。

如甲状腺功能亢进可使基础代谢率明显升高；去甲肾上腺素可使基础代谢率下降25%。

3、基础代谢的测量：▪（1）气体代谢法：能量代谢始终伴随着氧的消耗和二氧化碳的产生。

故可根据氧的消耗量推算能量消耗量。

目前临床上常用的是一种特制的代谢车。

▪（2）以体表面积计算：基础代谢=体表面积*基础代谢率*24体表面积（m2）= 0.00659*身高（cm）+ 0.0126*体重（kg）- 0.1603 （二）体力活动的能量消耗（TEE）也称运动的生热效应，是构成人体总能量消耗的重要部分。

人体能量需要量的不同主要体现在体力活动的差别。

通常各种体力活动所消耗的能量约占人体总能量消耗的15~30%。

人体从事各种活动消耗的能量，主要取决于体力活动的强度和持续时间。

▪影响体力活动能量消耗的因素：1、肌肉越发达者，活动能量消耗越多；2、体重越重者，活动能量消耗越多；3、劳动强度越大，持续时间越长，活动能量消耗越多；4、与工作的熟练程度有关。

（三）食物的热效应（TEF）：▪1、定义：也称食物的特殊动力作用，指人体摄食过程中所引起的能量消耗额外增加的现象，即摄食后一系列消化、吸收、合成活动及营养素和营养素代谢产物之间相互转化过程中的能量消耗。

食物热效应对于人体是一种损耗而不是一种收益。

不同的产能营养素其食物热效应不等脂肪：消耗本身产生能量的4%～5%碳水化合物: 消耗本身产生能量的5%～6%蛋白质: 消耗本身产生能量的30%混合性食物：特殊动力作用相当于其基础代谢所需热能的10％。

▪2、机制：（1）消化活动（2）热能散发：。

（3）体内的合成代谢：三种供能营养素经消化吸收后在体内转变成脂肪所消耗的能量不同（脂肪<碳水化合物<蛋白质）（四）生长发育▪正在生长发育的肌体要额外消耗能量维持机体的生长发育。

婴幼儿、儿童、青少年生长发育的所需能量主要用于形成新的组织及新组织的新陈代谢。

三、人体能量消耗的测定方法▪1.直接测热法(direct calorimetry)此法数据准确度高，但仪器设备投资大，实际工作中很少使用。

•2.间接测热法(indirect calorimetry)▪原理：测定一定时间内O2的消耗量就可计算生成的热量。

实际应用中，按每消耗1L氧气可产生20.3kJ（4.852kcal）的热能，产热量则可按下式计算出来：▪产热量=20.3（kJ/L）×O2（L）▪3. 体力活动水平（Plysical activity level，PAL）计算法▪能量消耗量或需要量=BMR×PAL▪4. 膳食调查▪这种方法受膳食记录时间和调查对象数量的影响，因此结果不够准确，但由于其简单易行，现在被广泛采用。

四、来源及供给量▪热能来源为食物中的碳水化合物、脂肪、蛋白质。

▪一般条件下，碳水化合物是主要能量来源，其次是脂肪，蛋白质的主要作用不是供热。

▪蛋白质：4.35kcal/g 净能：4kcal/g▪脂肪：9.45kcal/g 净能：9kcal/g▪碳水化合物：4.10kcal/g 净能：4kcal/g▪专家建议：▪成人的碳水化合物占热能的55~65%，脂肪20~30%，蛋白质10~15%。

年龄越小，蛋白质和脂肪供能占的比例相应增加。

▪成人脂肪摄入量一般不宜超过总能量的30%。

一般来讲，动物性食品：脂肪、蛋白质植物性食品：油料作物：脂肪粮食：碳水化合物、植物性蛋白质豆类：脂肪、植物性蛋白质蔬菜水果：热能少五、能量代谢失衡▪维持能量平衡和理想的体质量是人体处于良好营养与健康状态的前提。

人体能量代谢的最佳状态是达到能量消耗与能量摄入的平衡。

这种能量平衡能使机体保持健康并能胜任必要的社会生活。

能量代谢失衡，即能量缺乏或过剩都对身体健康不利。

各种强度的体力活动及能量消耗▪1．能量的推荐摄入量▪20世纪90年代以前，我国的膳食营养素需要量标准是以推荐的每日膳食中营养素供给量（recommended dietery allows，RDAs）来表示。

▪中国营养学会2000年10月修订了1988年的RDAs，并用¡°中国居民膳食营养素参考摄入量（Chinese DRIs）来说明中国居民不同人群对膳食中各种营养素的需要标准。

▪中国居民膳食营养素参考摄入量（Chinese DRIs）：主要包括4项内容指标▪平均需要量（EAR）▪推荐摄入量（RNI）▪适宜摄入量（AI）▪可耐受最高摄入量（UL）能量和蛋白质的RNIs及脂肪供能比能量和蛋白质的RNIs及脂肪供能比2．能量的供给与食物来源通常碳水化合物向人体提供的热能较合适的比例为占总能量的55%～65%，脂肪占20%～30%，蛋白质占10%～15%。

▪碳水化合物、脂类和蛋白质广泛存在于各类食物中。

七、能量代谢状况的评价▪能量代谢状况的评价可分为量与质两个方面▪通常成年人（18—65岁）可用体质指数（BMI）来判断体重是正常、肥胖还是消瘦。

▪BMI=实际体重（kg）/身高（m）2▪根据世卫组织提出的亚洲人体重分级的建议：亚太地区的成人的BMI正常值为18.5—23，大于23属于超重，23—25属于肥胖，大于30以上属于极度肥胖。

BMI小于18.5属消瘦。

▪轻度消瘦：17~18.4 超重：25~29.9▪中度消瘦：16~16.9▪重度消瘦：<16 肥胖：>30（二）质的方面▪主要评价3种供能营养素的分配百分率是否合理。

▪我国营养学会建议蛋白质占10-15%，脂肪供能占总能量的20%—30%，▪糖类占55—65%。

八、能量的计算▪（一）标准体重的计算▪以下方法适合于成年人▪1、标准体重（kg）=身高（cm）-105▪2、标准体重（kg）=（身高（cm）-100）×0.9▪3、标准体重（kg）=身高（m）×身高（m）× 22.2（男）▪标准体重（kg）=身高（m）×身高（m）× 21.9 （女）▪4、1-6月婴儿：标准体重（kg）=出生体重（kg）+月龄×0.6▪5、7-12月婴儿：标准体重（kg）=出生体重（kg）+月龄×0.5▪6、1-12岁儿童：标准体重（kg）=年龄×2+8▪中小学生的标准体重可使用下面的计算方法：▪标准体重（kg）=身高（m）× 13.2（二）按不同劳动强度计算每日能量的消耗▪每日能量的消耗=标准体重×单位标准体重消耗的热量（三）每日营养素需要量的计算▪举例：一人身高180cm，体重80kg，轻体力劳动者，问他的一日热量需求和全天三大产热营养素的需要量？思考题▪1、哪三大产能营养素▪2、热能需要的组成部分有哪些▪3、怎样通过合理膳食防止人体能量代谢失衡及相应疾病发生，体质量评价方法▪4、能量的来源及各供给量▪ 5.如何理解食物热效应？。